• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제23권3호
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• pp.365-408
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• 2014

본 연구의 목적은 전통적 접근의 한계를 지적하고 물질균형 접근의 생산효율을 도입하여 두 생산효율의 차이와 2단계 효율, 오염규제의 경제성장에 미치는 영향 등을 비교하고자 함이다. 특히 상이한 국가들을 대상으로 세 그룹으로 구분하여 이들의 결과를 비교한다. 본 연구에서는 화석연료 투입물을 직접 연계된 $CO_2$와 산출물과 연결시킴으로써 보다 현실에 가까운 생산효율을 측정하였다. 전통적 생산효율과 물질균형 효율비교에서 효율의 측정치는 세부적으로 살펴보면 상당한 차이가 있다. 특히 투입물인 화석연료를 고려하지 않을 경우 저소득국은 생산효율의 성과가 나쁘고 OECD와 중고소득이 보다 좋은 성과를 보인 것으로 나타나고 있어서 현실을 제대로 반영하지 못하고 있다. 물질흐름접근에 기초할 경우 저소득국의 성과가 OECD보다 높고 환경적 요인이 경제에 미치는 영향도 보다 완화된 것으로 확인된다.

• 한국항해항만학회지
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• 제40권4호
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• pp.165-171
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• 2016

IMO에서는 선박온실가스 규제를 위해 2013년부터 현존선의 선박에너지효율관리계획인 SEEMP (Ship Energy Efficiency Management Plan)의 시행을 강제화하고 있다. SEEMP에서 권고하는 에너지절감기술 가이드라인은 크게 하드웨어적인 장비의 탑재 및 개조 또는 소프트웨어적인 기술을 통한 연료유 절감효과로 구분된다. 신조선의 경우 하드웨어적인 기술구현이 용이하지만 현존선의 경우 운항상 제약으로 인해 소프트웨어적인 에너지 절감기술 구현이 적용되고 있다. IT기반의 선박에너지절감 시스템 성능평가를 위해 해상시험을 수행하였고, 시스템 적용 전후의 항차데이터를 이용하여 연료유 절감효과를 비교 분석 하였다. 또한, SEEMP에서 자발적인 사용을 권고하고 있는 선박 경제운항 지표 (EEOI, Ship Energy Efficiency Operation Indicator) 분석을 통한 성능평가 결과를 제시하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제16권12호
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• pp.167-174
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• 2011

본 논문에서는 차량의 CO2 배출량을 추정하기 위한 방법들을 설명하였다. 전 세계적으로 에너지와 환경의 중요성이 부각되고 있으며 자동차 부문의 기술개발에서도 이 점이 크게 강조되고 있다. 특히 CO2는 지구 온난화에 영향을 미치는 온실가스로 배출 규제 대상이 되고 있다. 차량의 주행 거리에 따른 CO2 배출량 추정 방법, 기후 변화 위원회(IPCC))에서 제시한 CO2 배출량 추정 방법, MAF(Mass Air Flow)와 옥탄의 화학반응식을 이용한 CO2 배출량 추정 방법 등에 대해서 설명하고 각각의 방법들의 성능을 비교하였다. 각각의 CO2 추정 방법들에 대한 성능을 확인하기 위해 실차를 이용하여 약 5km의 도로를 주행하면서 OBD-II 포트로 차량의 진단 정보를 획득하고, 주행 거리, 연료 소모량을 구하였다. 정속 주행에서는 비슷한 CO2 배출량 결과를 얻었고, 급가속 주행에서는 IPCC 방식과 화학반응식 방식이 보다 현실적인 배출량 결과를 보임을 확인하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권9호
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• pp.981-986
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• 2015

지구온난화에 대한 심각성이 대두되면서 선박부문의 온실가스 배출에 관한 연구가 전 세계적으로 활발하게 진행되고 있다. 이에 반하여 국내 연구 수준은 기초에 그치고 있다. 본 논문에서는 선박으로부터 배출되는 이산화탄소의 여러가지 저감대책 중에서 운항손실과 투자비용을 최소화하면서 수행할 수 있는 방법으로 전자제어엔진 사용, 트림 최적화, 프로펠러 연마 및 친환경 방오도료의 사용을 선정하였다. 선정된 저감대책들을 운항실습선에 적용하여 시험 운항을 실시하였고 연료소비율에 미치는 영향을 분석하였다. 그 결과, 각 대책들은 약 1~5%의 연료소비율 저감 효과가 있었고 이를 에너지효율운항지수 산출에 적용하면 약 1~5%를 감소시키는 것을 알 수 있었다. 향후 국제적 환경규제를 제정할 때 우리나라에게 유리하도록 대응하기 위해서는 에너지효율운항지수에 대한 연구에도 지속적인 노력이 필요하다고 사료된다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권7호
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• pp.569-573
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• 2016

온실가스 및 대기오염물질 배출 규제는 고효율 및 친환경에 적합한 새로운 선박용 동력장치의 필요성을 제기하고 있다. 최근 이와 같은 문제들을 근본적으로 해결하기 위한 지속가능한 방법으로서 연료전지를 선박의 동력발생장치로 도입하고자 하는 검토가 진행되고 있다. 본 논문은 중대형 선박 적용으로 메탄 개질용 수증기를 내부에서 재순환시키는 고체산화물형 연료전지시스템의 효용성을 외부수증기 공급 방식과 비교하여 분석한 것이다. 그 결과로 재순환수증기 연료개질방식이 셀 전압은 약간 낮게 유기되나 시스템의 전기적 효율은 다소 높아진다는 것을 알 수 있었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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• pp.176.1-176.1
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• 2011

세계적으로 석유 기반 자원의 고갈에 따른 부족, 기후변화협약 및 환경규제 강화에 의해 세계적으로 바이오소재를 이용하고자 하는 연구와 더불어 유리강화복합재료의 대체물질로 적합한 천연섬유를 보강재로 사용하는 바이오복합재료의 연구 또한 활발하게 진행되고 있다. 최근 새로운 신재생에너지원으로 각광 받고 있는 바이오에너지 중 해조류는 가장 자연친화적이고 생산력이 뛰어난 바이오매스로 알려져 있다. 해조류는 바닷물 속에 녹아 있는 탄소를 흡수할 뿐만 아니라 광합성을 통해서도 탄소를 흡수하면서 성장하기 때문에 탄소흡수원의 역할을 하게 되며, 해조류 바이오에너지를 생산할 경우 화석연료를 대체하여 지구온난화의 주범인 온실가스를 감축하는 기능을 한다. 본 연구에서는 해조류를 이용한 바이오에너지 생산 공정에서 2차적으로 발생하는 부산물을 보강재로 사용한 바이오복합재료의 제조와 제조된 바이오복합재료의 열적 특성 및 동역학적 특성을 분석하였다. 해조류 부산물의 화학적 전처리에 따른 Thermogravimetric analysis(TGA) 분석 결과로 cellulose 함량이 가장 높고 불순물이 적은 황산 처리한 파래를 이용해 파래/Polypropylene(PP) 바이오복합재료를 다양한 보강비율 (20-50wt%)로 압축성형 하였다. 파래/PP 바이오복합재료의 저장탄성률은 파래 함량이 40wt%일 때 4.0 Gpa으로 최대값을 보였으며 이는 PP 매트릭스와 비교했을 때 약 8.1% 향상된 결과이다. 파래/PP 바이오보합재료의 열팽창 특성은 파래 함량이 증가함에 따라 열팽창계수가 낮아지는 경향으로 50wt%일 때 가장 낮은 값을 나타내었으며 이는 PP 매트릭스와 비교했을 때 약 56% 향상된 결과이다. 따라서 비생분해성 고분자에 새로운 신재생 바이오매스인 해조류를 보강재로 사용하여 열적 특성 및 동역학적 특성이 향상된 친환경적인 바이오복합재료의 제조 가능성을 확인하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권4호
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• pp.399-404
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• 2015

최근 국제 원유가의 폭등으로 선박의 연료비 부담이 상대적으로 가중되고 있으며, 또한 연료의 연소과정에서 발생하는 온실가스에 대한 국제적 규제 움직임도 가속되고 있다. 이에 따라 에너지 효율 개선을 위해서 선체의 설계변경, 마찰저항을 줄이기 위한 도료개발, 엔진의 열효율을 개선하기 위한 첨가제 개발, 연료를 절감하기 위하여 저속운전 등 다양한 방법들이 적용되고 있다. 따라서 최근 고유가 시대에 선박의 고속화와 대형화 및 에너지 절감형 선형의 개발이 필수요건이 되고 있다. 또한 선체 표면의 국부 영역에서 저항 값들의 정성 및 정량적인 변화와 보다 세밀한 분석은 불가피하다고 판단되어진다. 따라서 본 연구는 에너지 효율 개선을 위한 기초연구로서 현재 운항중인 선박의 선체에서 자생하는 해양생물로 인한 마찰저항을 확인하기 위하여 도크 전 후의 엔진성능을 분석하고 그 결과를 도크와 도크사이 2.5년의 데이터와 비교함으로서 주기관의 성능, 마찰저항과 부하변화 및 연료소비량과 선속에 미치는 연구 결과 등을 보고한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.457-467
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• 2020

세계적으로 환경문제에 관한 우려가 급증하여, 세계 각국이 온실가스 연비 규제를 강화하고 있다. 연비향상을 위해 첨단 운전자 지원 시스템을 이용한 연구를 통하여, 운전자의 편의를 위해 다양한 첨단 운전자 지원 시스템을 개발하고 있다. 그중 ACC, LKAS, AEB 등의 시스템에 대한 연구가 활발하다. ACC의 목적은 차량의 종 방향 속도와 거리를 제어하고 운전자의 부하를 최소화하여 사고 예방과 방지에 유용한 시스템으로 평가되고 있다. 이러한 관점에서 본 논문은 선행연구에서 제안한 국내도로 환경을 고려한 시나리오와 거리에 대한 함수로 안전성을 평가할 수 있는 수학적 방법을 활용한다. 또한, 제안한 시나리오를 기반으로 시뮬레이션과 실도로 실차시험을 진행한 뒤, 이론수식을 활용한 이론 계산값, 시뮬레이션과 실도로 실차시험의 상대거리의 비교분석을 통하여 ACC의 기능적인 안전성을 검증하고자 한다. 이러한 방법을 통하여 많은 회사들이 ACC의 개발 단계에서 시나리오, 수식, 시뮬레이션을 활용하여 안전성 평가방법으로 활용할 수 있을 것으로 예상된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.265-265
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• 2015

기후변화에 대비하여 한정된 수자원을 효율적으로 사용하기 위한 제도적 규제는 앞으로 기업의 제품 생산에서 발생하는 오염까지 확대될 전망이다. 기관투자가 등이 지원하는 영국의 NPO인 탄소정보공개프로젝트(CDP)는 2010년부터 온실가스배출량과 함께 물 사용 상황을 공개할 것을 전 세계 기업에 요구했다. 이에 따라 전 세계에서 탄소발자국과 물발자국에 대한 연구가 활발하게 진행 중에 있다. 우선 본 연구는 선진국을 중심으로 진행되고 있는 물발자국 개념의 활용현황을 분석하였다. 호주와 미국을 비롯한 일부 국가에서는 물발자국의 라벨 제도를 도입하여 기업의 제품에 대한 등급을 구분하고 있다. 라벨의 부착은 인증기관의 검토를 통하여 기존 제품보다 물 사용 효율이 높다는 것을 의미하며, 물발자국 라벨제도는 제품 생산의 전 과정 환경성 평가를 통하여 기업이나 제품의 물발자국 관련 영향을 줄이는 것을 목표로 하고 있다. 또한 스페인에서는 물발자국을 물의 효율적인 분배와 사용을 위한 정책적 요소로 도입하였다. 이상의 분석을 바탕으로 물발자국의 기술적 활용 및 효과를 도출하기 위하여 법과 제도적 측면, 기술적 측면에서 살펴보았으며, 우리나라의 현황과 비교를 진행하였다. 이와 관련하여 분야별 기술 사업에 대한 목표와 최종성과물, 활용방안을 정리하여 해당 개념의 주요쟁점사항에 대해 기술적, 정책적으로 타당한지를 지표를 설정하여 분석하였다. 물발자국의 활용에서 기술적 타당성에 대한 지표는 적절성, 성공가능성, 우수성, 경제성 측면에서 제시가 되었으며, 정책적 타당성은 해당계획 및 기업 및 지자체의 추진의지, 위험요인, 특수평가 항목을 통해 개업 및 지자체의 물발자국 활용 타당성을 분석하였다. 이상을 바탕으로 본 연구에서는, 물발자국 도입을 위한 종합평가로서 AHP 분석을 실시하여 물발자국 도입을 위한 중요도와 종합목적 및 위기상황에 따른 대체안을 설정할 수 있도록 우선순위를 도출하였다. 현재 우리나라는 본격적인 정책적 도입에 앞서 개념의 정의, 정책 공감대의 확대, 한국형 데이터베이스를 구축하는 시범단계에 있다. 물 산업의 확대와 우리 기업들의 해외진출은 가상수와 물발자국의 데이터베이스의 구축이 시급하다는 것을 보여준다. 따라서 본 연구는 앞으로 우리나라의 물발자국 도입을 위한 방향을 설정할 수 있는 기초연구로서 큰 의미를 지니며, 기업의 물산업 전략을 수립을 위한 지표 설정에 있어서도 기초자료를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국철도학회논문집
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• 제20권3호
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• pp.382-388
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• 2017

지구온난화로 인한 범세계적 위기가 초래됨에 따라 1997년 선진국을 중심으로 교토의정서가 체결되었고 2015년 개발도상국까지 공동의무를 부과하는 파리협정이 체결되어 이를 계기로 온실가스 감축 규제 및 국가적 노력이 본격화 되고 있다. 본 연구에서는 한국철도시설공단에서 효율적인 철도건설을 위해 전통적인 건설사업관리 업무를 전산화함에 따라 저감되는 탄소배출량을 분석하였다. 이를 위해 '방문감소에 의한 탄소발생 저감'과 '종이감소에 의한 탄소발생 저감'효과를 측정하는 산출모델을 제시하고자 한다. 수립된 산출모델을 활용하여 건설사업관리시스템 도입에 따른 탄소저감량을 산출하고 이를 경제적 비용으로 환산한다. 본 연구에서 제시한 산출모델 및 산출방식은 정보화사업 추진으로 인한 탄소저감 효과를 분석하는데 도움이 될 수 있을 것으로 기대된다.